Questões de Engenharia Mecânica do ano 2003

A quantidade de itens certos é igual a

• A. 0
• B. 1
• C. 2
• D. 3
• E. 4

No processo termodinâmico mostrado na figura acima, o trabalho total realizado no ciclo abdca será igual a

• A. 0 J.
• B. 400 J.
• C. 650 J.
• D. 900 J.
• E. 1.300 J.

Suponha que uma máquina térmica hipotética receba, por ciclo, 600 kJ de uma fonte a 327^oC e rejeite 180 kJ para uma fonte fria a 27^oC. Nessas condições, o ciclo térmico dessa máquina hipotética é

• A. reversível.
• B. irreversível.
• C. impossível.
• D. regenerativo.
• E. combinado.

Uma parede de tijolos de 12 m × 10 m e com 30 cm de espessura faceia uma camada de concreto de 6 cm de espessura, conforme mostra a figura acima. As faces expostas da parede de tijolos - face A - e da camada de concreto - face B - estão a uma temperatura de 75^oC e 20^oC, respectivamente. Nesse caso, sabendo que as condutividades térmicas do tijolo e do concreto valem 0,5 W/(m × K) e 1,0 W/(m × K), respectivamente, a perda de calor por hora através da parede, da face A para a face B, será igual a

• A. 10 MJ.
• B. 15 MJ.
• C. 24 MJ.
• D. 36 MJ.
• E. 48 MJ.

A figura acima mostra a variação de temperatura em dois fluidos ao longo de um trocador de calor simples do tipo tubo-e-carcaça concêntricos. T_fe e T_qe são as temperaturas de entrada dos fluidos frio e quente, respectivamente, e T_fs e T_qs são, analogamente, as temperaturas de saída dos fluidos frio e quente. A situação esquematizada

• A.

  corresponde à troca de calor em um evaporador de passe único no qual um líquido se evapora à temperatura constante.

• B.

  corresponde à troca de calor em um trocador de calor de correntes opostas de passe único, sem mudança de fase dos fluidos.

• C.

  corresponde à troca de calor em um trocador de calor de correntes paralelas de passe único, sem mudança de fase dos fluidos.

• D.

  corresponde à troca de calor em um condensador de passe único no qual um fluido está se condensando.

• E.

  não pode existir em um trocador de calor simples do tipo tubo-ecarcaça concêntricos.

Um manômetro de tubo em U fechado, contendo mercúrio (P_r = 13,6), está instalado na parte inferior de uma tubulação de água, conforme mostrado na figura acima. No ponto P₁, diretamente acima da tomada de pressão, está montado um outro manômetro de tubo em U invertido, que contém um líquido de densidade relativa P_r = 0,5. Nessa situação, considerando os dados apresentados na figura, a pressão em P₂ será igual a

• A. 0,60 m de coluna de mercúrio.
• B. 1,0 m de coluna de mercúrio.
• C. 10 m de coluna de água.
• D. 12 m de coluna de água.
• E. 15 m de coluna de água.

A árvore mostrada na figura acima está submetida a uma carga axial P. Assumindo que não há problemas de flambagem nem existem tensões residuais em qualquer ponto do componente, a tensão será igual a P/S, em que S é a área de uma das secções

• A. A, E ou G.
• B. B, E ou G.
• C. B, E ou F.
• D. C, E ou F.
• E. D, F ou G.

A figura acima mostra o esquema de uma instalação de bombeamento com by-pass, solução utilizada em algumas aplicações para variar a vazão, na qual a bomba é acionada por um motor elétrico. Acerca dessa instalação, julgue os itens a seguir.

I A potência elétrica requerida pelo motor dessa instalação será dada por ,  representam os rendimentos do motor elétrico e da bomba, respectivamente.

II A bomba opera com vazão Q₁, enquanto a instalação solicita uma vazão Q.

III Se a rotação da bomba fosse reduzida de n para n', a bomba funcionaria no ponto F₁, reduzindo o consumo de energia elétrica.

IV A instalação mostrada pode ser representada pela equação H = H_o - H_p , em que H_p corresponde às perdas de carga na linha de sucção e recalque.

V Operando no ponto F(Q, H), a bomba consumirá mais energia que a necessária para o funcionamento da instalação.

Estão certos apenas os itens

• A. I e IV.
• B. I e V.
• C. II e III.
• D. II e IV.
• E. III e V.

O processo mostrado no diagrama h-s acima ocorre em um turbocompressor axial que comprime ar ideal no qual, para a compressão adiabática reversível,

em que Y e Y_i indicam, em cada caso, o trabalho específico interno para máquinas que trabalham com fluidos compressíveis. Nessa situação, o rendimento interno  do turbocompressor será dado por

• A.

  

• B.

  

• C.

  

• D.

  

• E.

  

Um ventilador axial possui um rendimento interno = 0,8, um rendimento mecânico = 0,9 e uma vazão de 1,6 m³/s de ar atmosférico cuja densidade P é igual a 1,2 kg/m³, e desenvolve um trabalho específico interno Y = 375 J/kg. Nesse caso, a potência necessária para acionar esse ventilador será igual a

• A. 0,72 kW.
• B. 0,8 kW.
• C. 0,9 kW.
• D. 1,0 kW.
• E. 1,2 kW.